Лекция №9 Вертикальная планировка городской территории. Водоотвод с городских территорий, инженерные сети. Земляное полотно городских улиц и дорог.
Вертикальная планировка городской территории.
Проектирование городских площадей, улиц и дорог в вертикальной плоскости неразрывно связано с проектированием в этой плоскости всей городской территории и называется вертикальной планировкой.
Понятие «проектирование загородной дороги в плане и в профиле» применяется и для городских улиц и дорог, хотя городским условиям более соответствуют термины «горизонтальная планировка» (проектирование в плане) и «вертикальная планировка» (проектирование продольного профиля и высотного расположения элементов).
Одной из главных задач вертикальной планировки является проектирование производства земляных работ с преобразованием существующего рельефа и доведением его до состояния, удовлетворяющего требованиям городского строительства и благоустройства. Кроме того, преобразование рельефа должно предусматривать возможность принять застройке наибольшую архитектурную выразительность.
Преобразование и приспособление рельефа заключается в том, чтобы участкам с плоским рельефом придать уклоны, обеспечивающие самотечный сток поверхностных вод, а на участках с резко выраженным рельефом и большими уклонами уменьшить уклоны до рекомендуемых для обеспечения нормальных условий размещения застройки и движения транспорта и пешеходов.
Вертикальная планировка, как и все проектирование городских улиц и дорог, осуществляется стадийно. На стадии проектирования генерального плана строительства нового города, новых районов или генерального плана реконструкции всего города или его района разрабатывают схему вертикальной планировки всей вновь застраиваемой или реконструируемой территории, включая площади, улицы и дороги.
Таким образом, разработка схемы вертикальной планировки позволяет найти наиболее рациональные решения, увязывающие существующий рельеф территории с проектируемым с учетом всей суммы архитектурных и инженерных требований.
На следующих стадиях градостроительного проектирования — при разработке проекта детальной планировки (ПДП), проекта планировки площади, магистрали, набережной, Технического или техно-рабочего проекта на строительство или реконструкцию городской улицы вертикальная планировка подвергается уточнению и деталирорке.
Существенным отличием проектирования городских улиц и дорог в вертикальной плоскости, по сравнению с загородными условиями является необходимость обеспечить сток поверхностных вод с прилегающих территорий на проезжие части городских улиц. Поэтому если загородные дороги, как правило, возвышаются над прилегающей территорией, то городские улицы, площади и дороги должны быть расположены ниже прилегающих территорий.
Несмотря на то, что на всех городских площадях и перекрестках размещаются дождеприемные колодцы закрытой водосточной сети (см. гл. 10), необходимо обеспечить и поверхностный отвод воды. Как правило, желательно, чтобы площадь или перекресток имели уклон в двух направлениях, т. е., чтобы продольный уклон двух улиц был направлен в сторону от площади. Линию водораздела на площади и перекрестке следует совмещать с планировочной осью площади, ориентируемой на доминирующие по своему значению объекты застройки.
Рельефные условия расположения площадей и перекрестков различаются по следующим основным видам:
на холме,
на водоразделе,
в тальвеге,
на косогоре,
в котловине.

Эти рельефные условия, а также тип перекрестка (пересечение, примыкание, разветвление) определяют основной характер решения вертикальной планировки.
Наилучшие условия для водоотвода достигаются при расположении перекрестков на холме или на водораздел). Вода с верховых участков улицы перед пешеходными
переходами перехватывается дождеприемными колодцами закрытой водосточной сети.
При расположении перекрестка на косогорном рельефе проезжую часть обычно устраивают односкатной со смещением гребня к второстепенной улице или с устройством на ней поперечного лотка. Наиболее нежелательно расположение перекрестка в котловине. Центр перекрестка и углы его при этом несколько возвышаются под прилегающими участками входящих улиц, где организуются пониженные места, вода из которых отводится в дождеприемные колодцы закрытой водосточной сети.
Планировка микрорайонных и внутриквартальных территорий должна осуществляться таким образом, чтобы:
обеспечивался сток с ее поверхности дождевых и талых вод;
сток осуществлялся по кратчайшим направлениям к прилегающим улицам;
достигался минимальный объем земляных работ и сохранялись по возможности растительный слой земли, зелень и существующие строения, если снос последних не предусмотрен горизонтальной планировкой участков;
создавались благоприятные условия для размещения вновь возводимых зданий и сооружений.
Наиболее неблагоприятной является замкнутая форма, от нее следует отказываться и засыпать пониженные места. В случае, если невозможно избавиться от замкнутых участков поверхности, необходимо оборудовать территорию подземной водосточной сетью, размещая во всех пониженных местах водоприемные колодцы и выпуская воду из этой сети в водосточные коллекторы, проходящие по прилегающим улицам. Внутри-квартальные проезды (дороги) должны сопрягаться с улицами таким образом, чтобы с улиц был невозможен сток поверхностных вод на внутриквартальные территории.
При сбросе поверхностных вод со значительной по площади территории на улицы не следует допускать сток их через тротуары. Для этого на выпусках устанавливаются водоприемные колодцы водосточной сети.
Различаются следующие графоаналитические методы составления проектов вертикальной планировки:
метод профилей,
метод проектных горизонталей,
смешанный метод
метод красных (расчетных) отметок.
Метод профилей. При этом методе разрабатываются продольный профиль улицы или дороги и поперечные профили. Продольный профиль составляется по оси или по лотку проезжей части, а в случаях расположения проезжих частей в разных плоскостях для каждой проезжей части в отдельности. Поперечные профили разрабатываются через каждые 20, 40 и 100 м в зависимости от стадии проектирования. Для технического и техно-рабочего проекта, а также для рабочих чертежей поперечные профили разрабатываются, как правило, через 20 м.
Совокупность существующих проектных продольных и поперечных профилей определяет вертикальное решение улицы или дороги, служит для подсчетов требуемых объемов работ, выноса проектного решения на натуру и выполнения строительных работ.
Недостатком метода профилей является отсутствие наглядности, так как представление о проектируемом рельефе можно получить только при одновременном сопоставлении плана, продольных и поперечных профилей, а также отсутствие возможности (сравнительно с методом проектных горизонталей) по одному плану определить проектную отметку любой точки поверхности.
В условиях же реконструкции, а также при проектировании площадей и перекрестков этим методом необходимое число поперечных профилей значительно увеличивается, чтобы можно было учитывать положение не только Каждого здания, но и каждого входа в него, каждого приямка, каждого Дерева и т. п. Трудоемкость работы при этом значительно возрастает, обеспечивая правильность решений, но наглядность не достигается.
Метод проектных горизонталей. Сущность метода проектных (красных) горизонталей заключается в том, что на план с геодезической подосновой, где показаны все здания и сооружения, отметки углов и входов, деревья, все особенности рельефа в горизонталях, проектная горизонтальная планировка, т. е. решение в плане, наносятся проектные — красные — горизонтали, выражающие проектируемый рельеф.
Перед нанесением проектных горизонталей так же, как и при вертикальной планировке, с помощью продольного и поперечных профилей 1 определяют контрольные точки. К контрольным точкам относятся: отметки границ участков, где по возможности должно быть сохранено существующее положение, отметки входов в здания и сооружения, отметки поверхности пересекаемых улиц, трамвайных путей, предельные понижения местности, отметки различных искусственных сооружений и т. д. С учетом отметок контрольных точек намечают на плане ло оси проезжей части точки перелома продольного профиля и ориентировочные проектные отметки. Далее определяют расстояния между этими точками и продольные уклоны. С учетом принятых уклонов уточняют проектные отметки переломных точек
Сначала определяют положение одной из этих точек, обычно совпадающей с точкой перелома продольного профиля или ближайшей к ней.

После определения положения точки одной из горизонталей местоположения точек остальных горизонталей на участке с одноименным уклоном устанавливают, откладывая в соответствующем масштабе на оси проезжей части отрезки длиной /, начиная от точки приложения первой горизонтали. Длина этих участков / определяется по формуле.
Углы наклона горизонталей в плане по отношению к оси проезжей части улицы зависят от величины поперечного уклона.
Горизонтали примыкают к оси улицы под углом а, тангенс которого равен отношению продольного уклона к поперечному уклону.
При ширине проезжей части В и половине ее ширины b = В/2
Обозначим буквой d точку на проезжей части, через которую должна пройти горизонталь. Соответствующая ей по высоте точка с в лотке будет на расстоянии а (навстречу уклону).
Все горизонтали на участках улиц с одинаковыми продольными и поперечными уклонами параллельны друг другу и находятся на одинаковом расстоянии. С изменением продольных уклонов изменяются расстояния между горизонталями, а с изменением поперечных уклонов изменяются углы их наклона.
На тротуарах, газонах, разделительных полосах, которые возвышаются над проезжей частью, горизонтали будут смещены по отношению к горизонталям на проезжей части. Так как поперечные уклоны на тротуарах и газонах по отношению к лотку проезжей части обычно направлены в другую сторону по сравнению с поперечным уклоном самой проезжей части, горизонтали на тротуаре и на проезжей части будут направлены в разные стороны.
Величина взаимосмещения одноименных горизонталей на тротуарах и на проезжей части
где L — расстояние взаимосмещения; h— высота возвышения тротуара (га-
зона) над проезжей частью; iПр — продольный уклон.
На плане в проектных горизонталях показаны переломные точки продольного профиля и их отметки в виде простой дроби: в числителе красная, т. е. проектная отметка, в знаменателе—черная, т. е. отметка существующего рельефа.
расстояния и уклоны между переломными точками также показывают в виде дроби со стрелкой в направлении уклона. В числителе указывается значение уклона, а в знаменателе — расстояние.
Достоинством метода проектных горизонталей является хорошая наглядность благодаря совмещению горизонтального решения с вертикальным. Объемы работ при этом методе подсчитываются по картограммам.
Смешанный метод разработки вертикальной планировки наиболее часто применяется при проектировании городских улиц и дорог и содержит разработку плана методом проектных горизонталей с дополнением его проектным продольным профилем. Поперечные профили при этом не проектируются. Во многих проектных организациях при пользовании этим методом составляются поперечные профили для подсчета объемов работ, но к проекту не прикладываются. Смешанный метод надо считать наиболее целесообразным для практических целей.
Независимо от метода проектирования вертикальной планировки при ее разработке необходимо руководствоваться наименьшими, наибольшими и рекомендуемыми продольными и поперечивши уклонами и радиусами вертикальных кривых.
Наибольшие продольные уклоны в зависимости от расчетных скоростей для городских дорог и улиц различных категорий приведены в табл. 8 СНиП 2.07.01-89
Однако во всех случаях, когда по условиям местности технически возможно и экономически целесообразно, продольные уклоны для городских дорог и улиц всех категорий принимают не более 30%о, а для скоростных дорог и общегородских магистралей непрерывного движения — 20—25%о. На городских площадях продольный уклон не должен превышать 25—30%о.
В горных и особо трудных условиях, а также при реконструкции допускается увеличивать продольный уклон магистральных улиц общегородского значения как с непрерывным режимом движения, так и с регулируемым режимом движения на 10%о, а остальных (кроме скоростных дорог) на 20%о. На скоростных дорогах, магистральных улицах общегородского значения с интенсивным движением грузового транспорта (от 30% и выше) наибольшие продольные уклоны уменьшают на 10%о.
в условиях механизации работ по строительству дорожных покрытий, обеспечить такие малые уклоны, как 3—4%о, практически не удается и в результате в лотках проезжей части появляются застои воды. Поэтому надо считать, что наименьший продольный уклон по лотку проезжей части должен быть не менее 5°/оо.
При уклонах более 70%о должны устраиваться покрытия с высокой степенью шероховатости.
В местах взаимопересечений улиц и дорог рекомендуется, чтобы продольные их уклоны не превосходили 30—40%о.
Максимальные уклоны на съездах (пандусах или рампах) при пересечениях в разных уровнях принимаются 50%о (в исключительных случаях 60%о).
В местах пересечения с железнодорожными путями участки автомобильных дорог должны устраиваться безуклонными на протяжении не менее 10 м в каждую сторону, считая от крайних рельсов.
В пределах площадей уклоны не должны превосходить 30%о, а автомобильных стоянок — 20%о.
Поперечные уклоны проезжих частей городских дорог и улиц должны обеспечивать сток поверхностных вод к лоткам проезжей части и устойчивость автомобиля при движении. Проезжей части придают выпуклый двускатный или прямолинейный односкатный поперечный профиль. При двускатном поперечном профиле образуется гребень, расположенный по оси проезжей части, самой проезжей части при этом придается параболическое или полигональное очертание. При таком очертании поперечные уклоны меняются по ширине проезжей части от наименьших у оси до наибольших у лотков.
Водоотвод с городских территорий, инженерные сети.
Мероприятия по отводу поверхностных вод (дождевых, талых, от поливки и мойки городских улиц и дорог), а также отводу и понижению уровня грунтовых вод (в случаях необходимости) являются обязательной и неотделимой частью проекта городских улиц, дорог или площадей.
Улицы и дороги ипользуются для собирания поверхностных вод, выпадающих в виде дождя или образующихся при таянии снега, которые по открытым лоткам, подземным водостокам или канавам отводятся в тальвеги, реки или другие водоемы. Быстрое и полное удаление поверхностных вод, поступающих в лотки городских улиц, является обязательным и первостепенным по значимости условием, обеспечивающим нормальную эксплуатацию городских территорий, городских дорог и улиц и обеспечивает долговечность и прочность дорожных одежд.
Водоотводная система в городах предназначается: для отвода дождевых и талых вод; приема и удаления вод от полива и мытья улиц; отвода поверхностных вод из систем внутренних водостоков зданий; приема выпусков воды из различных дренажных систем; приема производственных вод, допускаемых к спуску без специальной очистки или после пропуска их через очистные установки; приема и удаления вод, поступающих от мойки транспортных средств с предварительным осветлением, т. е - очисткой загрязнений стока
Система водоотвода может быть открытая, закрытая и смешанная.
Открытая состоит из открытых лотков, боковых кюветов, нагорных канав, водоотводных канав, по которым осуществляется отвод воды в ручьи, реки и водоемы (последние в пределах территории города тоже входят в систему водоотвода). К этой же системе относятся переходные и переездные мостики. или перепускные трубы в места пересечения кюветов и канав с улицами, тротуарами и въездами в кварталы, а также специальные устройства: водовыпуски, перепады, быстротоки и т. д.
Закрытую систему водоотвода называют ливневой канализацией, или водостоками. Закрытая система водоотвода состоит из следующих элементов:
лотки городских улиц, дорог, площадей (всех типов);
водоприемные колодцы, в которые поступает вода из поверхностных лотков;
подземные соединительные трубы (ветки) от водоприемных колодцев до уличных водостоков;
закрытая сеть уличных трубопроводов, состоящая из водостоков и коллекторов. Водостоки — подземные трубопроводы диаметром до 1 м включительно, а водосточные коллекторы—трубопроводы диаметром больше 1 м. Главным коллектором бассейна называется наибольший по протяжению коллектор (водосток), имеющий наибольшее расчетное время и самостоятельный выпуск в реку, пруд, открытый проток, водосточный коллектор и др.;
специальные устройства: камеры различного назначения (слияния, поворота, снегоприема, пересечения с различными сооружениями), дюкеры, оголовки, очистные сооружения и др.
Смотровые водосточные колодцы устанавливаются на всех переломах трассы водостоков, в местах изменения уклонов (для труб диаметром < 1,2 м), изменения диаметров труб, присоединения веток и боковых водостоков (при диаметре водостоков до 1,2 м), а также на прямых участках на расстоянии 50—85 м друг от друга для обеспечения обслуживания.
Чтобы обеспечить механическую очистку водостоков примерно через каждые 200 м на сети устанавливается специальный для механической очистки колодец большего диаметра.
Смешанная система водоотвода включает в себя элементы открытой и закрытой сети.
Для городских улиц, дорог и площадей основной системой водоотвода является закрытая. Элементы открытой системы допускаются лишь как временные с последующим переустройством в закрытую. На внутриквартальных территориях с многоэтажной жилой застройкой основной системой водоотвода также является закрытая система.
На внутриквартальных территориях с малоэтажной усадебной застройкой и для парковых массивов открытая и смешанная системы могут применяться как постоянные.
Вся водосточная сеть города состоит из систем водостоков, расположенных в отдельных бассейнах. При проектировании водостоков в плане в общих границах объекта выделяют границы бассейнов отдельных коллекторов в соответствии с рельефом местности, проектом горизонтальной и вертикальной планировок и намечаемой схемы развития сети водостоков. При плоском рельефе водораздельные границы смежных бассейнов могут перемещаться в зависимости от намечаемого в них развития сети водостоков. Границы бассейнов в пределах кварталов устанавливают в соответствии с рельефом и вероятным решением вертикальной планировки или по проектам застройки кварталов.
Сеть водостоков в пределах отдельного бассейна разделяется на главный коллектор бассейна, боковые коллекторы и водостоки отдельных улиц. Совокупность сети отдельных бассейнов стока составляет сеть водостоков отдельного района или города.
Главные коллекторы бассейнов располагают по направлению основных тальвегов бассейна и имеют отдельные выпуски в проточные водотоки или коллекторы полураздельной канализации.
сброс поверхностного стока из коллекторов в открытые русла рек, водоемов, озер и т. п. осуществляется с предварительной очисткой в специальных очистных сооружениях. Эти сооружения размещают на устьевых участках главных коллекторов перед выпуском стока в водоем. В тех случаях, когда по условиям сложившейся застройки такое размещение очистных сооружений не представляется возможным, их следует располагать выше по течению.
В качестве очистных сооружений применяют пруды-отстойники, стационарные щитовые заграждения в акватории водоема или подземные сооружения закрытого типа. Выбор того или иного типа очистного сооружения зависит от площади водосборного бассейна, характера застройки, степени загрязнения стока и планировочных условий с учетом развития сети коллекторов ливневой канализации.
В лотках проезжей части улиц устанавливают дождеприемные колодны, через которые осуществляется выпуск стока по трубопроводам (веткам) в смотровые колодцы водостока. Смотровые колодцы устанавливают в местах присоединения боковой сети, на поворотах, в местах изменения диаметров труб и уклонов, а также по эксплуатационным соображениям. Кроме того, смотровые колодцы необходимо устраивать на специальных сооружениях, имеющихся на сети водостоков (входные и выходные камеры дюкера, шахты для снегосплава, камеры пересечений водостока с другими подземными коммуникациями и т. п.).
Дождеприемные колодцы разделяются на следующие группы: расположенные в лотках улиц, имеющих общий уклон, расположенные в пониженных местах проезжей части на встречных уклонах, верховые—перехватывающие, устанавливаемые в местах приема наиболее значительного количества воды.
При проектировании водостоков расположению дождеприемных колодцев должно быть уделено особое внимание, ибо недостаточное их количество или неудачное расположение снижают эксплуатационные качества водостоков, а неоправданное увеличение их числа ведет к возрастанию стоимости строительства и эксплуатации.
Расстояния между дождеприемными колодцами в зависимости от продольных уклонов проезжей части улиц принимаются по табл. 1
Таблица 1
Уклон лотка, ‰ | Расстояние между дождеприемниками, м |
До 4 | 50 |
6 | 60 |
10 | 70 |
30 | 80 |
Свыше 30 | 90 |
При ширине односкатной проезжей части улицы более 15 м, двухскатной - более 30 м, а также при наличии дорожных дренажей мелкого заложения расстояния между дождеприемниками не должны превышать 60 м.
При продольных уклонах улиц более 50 ‰ перед перекрестками с верховой стороны, а также на прямых участках улиц через 300 - 400 м устраиваются дождеприемники усиленной приемной способности (двойные решетки, колодцы специальной конструкции).
Снегоудаление.
Все мероприятия по снегоудалению проектируют на основе ранее разработанной комплексной генеральной системы снегоудаления города или его района, являющейся составной частью генеральных инженерных схем генерального плана города.
Проектирование комплексной системы снегоудаления (рациональных взаимоувязанных между собой способов снегоудаления для города в целом, его различных районов и отдельных улиц) вызывает необходимость проектировать соответственно поперечные профили городских улиц и дорог, дополнительные водосточные линии и водоприемные колодцы, специальные различные снегоприемные камеры на ливневой, фекальной и общесплавной канализации, технические водоводы, распределительные камеры, насосные станции, очистные сооружения, снеготаялки (обогреваемые тротуары), а также переоборудование устьевых участков водостоков и т. д.
Для снегоудаления могут быть применены следующие основные способы:
поперечная перекидка снега на резервные, разделительные, технические полосы с оставлением его до весеннего таяния или с последующей вывозкой автомобилями;
временное размещение снега на проезжей части улиц с последующей вывозкой его автомобилями.
вывозка автомобилями на различные виды свалок и к снеготаялкам;
сплав снега по водостокам и фекально-хозяйственной канализации;
На различных улицах города и даже на различных участках одних и тех же улиц могут применяться различные способы снегоудаления.
Попречная перекидка снега на резервные, разделительные, технические полосы и газоны с тем, чтобы оставить его на них до естественного таяния весной, наиболее дешевый и оперативный способ снегоудаления
Его недостатками являются загрязнение и ухудшение общего вида улицы, загрязнение поверхности газонов и повреждение зеленых насаждений при плохо организованной переброске.
Минимальная ширина полосы для размещения снега 2—2,5 м.
Размещение снежного вала на проезжей части должно быть увязано с последующей схемой переброски.
Во всех случаях применения способа поперечной переброски снега на технические, разделительные и резервные полосы, а также если оставляют его в пределах проезжей части, должны проектироваться мероприятия для обеспечения нормального водоотвода в период таяния снега:
а) проездам придается поперечный профиль, исключающий возможность растекания воды от тающего снега поперек проезжей части;
б) в пределах газонов, разделительных технических и резервных полос устраиваются перехватывающие лотки, исключающие сток воды от тающего снега поперек
проезжей части;
в) устанавливаются дополнительные водоприемные решетки и ветки на существующей сети водостоков для приема воды от тающего снега;
г) строятся дополнительные водосточные линии для обеспечения приема воды от тающего снега;
д) организуется надзор в период таяния снега, исключающий засорение лотков и водоприемных колод
Вывозку снега автомобилями предусматривают на городские свалки, размещенные вне черты города. Свалки снега оборудуют подъездными путями с твердым покрытием, механизмами для перемещения снега, снегоразгрузочным транспортом, водоотводом для приема воды от таяния снега и в зависимости от места расположения свалки и места сброса воды от них очистными сооружениями.
Один из видов снегоудаления — снеготаяние — может производиться паром, горячей водой, горячими газами или электроэнергией
Для снеготаяния используют снеготаялки или подогреваемые панели, устраиваемые в проезжей части или на тротуарах по всей или по части площади покрытия.
Стоимость таяния снега в снеготаялках зависит от многих факторов (стоимости теплоносителя, производительности снеготаялки, затрат на подведение теплоносителя, строительство и эксплуатацию снеготаялки и т. д.)
В средних условиях снеготаяние по стоимости оказывается экономически эффективным для участков городской территории, на которых дальность возки снега автотранспортом превышает 5 км и другие способы снегоудаления отсутствуют
На скоростных городских дорогах, на подходах к транспортным пересечениям в разных уровнях (тоннели, эстакады) для удаления: снега рекомендуется проектировать обогрев проезжей части.
Для тоннельных транспортных пересечений городских дорог и улиц обогрев проезжей части желательно проектировать на всем протяжении пандусов и тоннелей при длине тоннелей до 40 м и длине подходов 100 м. При большей длине тоннеля обогрев проезжей части желательно проектировать на 20 м в глубь тоннеля с каждой стороны. На эстакадах городских дорог и улиц обогрев проезжей части рекомендуется предусматривать на всем протяжении эстакады с включением участков подходов к ним на длину 100 м.
На общегородских магистралях непрерывного движения обогрев проезжей части на подходах к тоннелям и эстакадам рекомендуется устраивать при продольном уклоне 40%о и более. Участки проезжей части в тоннелях и на эстакадах общегородских магистралей непрерывного движения желательно проектировать с обогревом проезжей части по длине аналогично длине тех же участков на скоростных городских дорогах.
Современные высокие требования по охране от загрязнения русел рек и водоемов должны обязательно выполняться при проектировании снегосплава. Поэтому проектировать сплав снега можно лишь по тем водостокам, где в устьевых участках имеются очистные сооружения. Очень важно, чтобы эти очистные сооружения нормально действовали при поступлении с водой снежной шуги и чтобы максимальное количество снега таяло в трубопроводах до очистного сооружения.
Земляное полотно городских улиц и дорог.
Земляным полотном называется поверхность земли, подготовленная для устройства на ней проезжих частей и тротуаров городских улиц и дорог. По отношению к поверхности прилегающей территории земляное полотно может сооружаться в насыпи, в выемке и на уровне так называемых нулевых отметок (когда отметки полотна близки к нулю). Так как поверхность городских улиц и дорог, как правило, должна быть расположена ниже прилегающих городских территорий, чтобы принять с них сток поверхностных вод, земляное полотно сооружается в неглубокой выемке.
Отдельные участки земляного полотна проектируют в насыпях или глубоких выемках, которые сопрягаются с прилегающей территорией при помощи подпорных стенок или откосов. На косогорных участках с двумя или большим числом проезжих частей возможно создание отдельного земляного полотна для каждой проезжей части. При этом разные уровни также сопрягаются откосами или подпорными стенками.
Наименьшая ширина земляного полотна складывается из ширины проезжей части улицы или дороги с увеличением по 0,5 ж с каждой стороны, при непосредственном или близком расположении тротуаров в ширину земляного полотна следует включать расстояние от внешних краев обоих тротуаров, для дорог с кюветным водоотводом в ширину земляного полотна входит ширина проезжей части и обочин (с учетом откосов), для внутриквартальных дорог, устраиваемых без тротуаров, земляное полотно проектируется шире проезжей части на 0,5 м с каждой стороны.
Земляное полотно проектируется с учетом рельефа местности, почвенно-грунтовых, геологических, гидрогеологических и климатических условий. Оно должно быть прочным и устойчивым. Прочность и устойчивость земляного полотна достигается:
устойчивыми грунтами, на которых и из которых его устраивают,
заменой неустойчивых грунтов устойчивыми,
обеспечением отвода поверхностных и грунтовых вод,
исключением переувлажнения и размыва,
устройством дренажей мелкого и глубокого заложения,
возвышением земляного полотна над горизонтом грунтовых вод или горизонтом вод длительного стояния,
соответствующим уплотнением грунта и т. д.
Для городских дорог и улиц различают следующие типы увлажнения:
Нормальное увлажнение. Суммарная ширина проезжих частей и тротуаров больше 70% общей ширины улицы. Вдоль проезжих частей располагаются подземные трубопроводы, грунтовые воды не оказывают влияния на увлажнение верхней толщи грунтов.
Увлажнение сверхнормальное. Суммарная ширина проезжих частей и тротуаров менее 70% общей ширины улицы. Вдоль проезжих частей располагаются подземные трубопроводы. Грунтовые воды не оказывают влияния на увлажнение верхней толщи грунтов.
III. Избыточное увлажнение. Суммарная ширина проезжих частей и тротуаров менее 50% общей ширины улиц. Подземные трубопроводы вдоль проезжих частей отсутствуют. Уровень грунтовых или длительно стоящих вод оказывает влияние на увлажнение верхней толщи грунтов.
Для внутримикрорайонных дорог и улиц возможны следующие типы увлажнений:
I. Нормальное увлажнение. Тротуары примыкают к проезжей части или ширина газонов между проезжими частями и тротуарами меньше ширины проезжей части. Вдоль проезжих частей проложены подземные трубопроводы. Грунтовые воды не ока-зывают влияния на увлажнение верхней толщи грунтов.
II. Увлажнение сверхнормальное. Тротуары отсутствуют или отдалены от проезжей части полосами зеленых насаждений, сумма ширин которых больше ширины проезжей части. Прокладки подземных трубопроводов вдоль проезжей части отсутствуют. Грунтовые воды не оказывают влияния на увлажнение верхней толщи грунта.
III. Избыточное увлажнение. Тротуары отсутствуют или отделены от проезжей части полосами зеленых насаждений, сумма ширин которых больше ширины проезжей части. Прокладки подземных трубопроводов вдоль проезжей части отсутствуют
Уровень грунтовых вод оказывает влияние на увлажнение верхней толщи грунтов.
Грунты, используемые для возведения земляного полотна, должны быть устойчивы. Под устойчивостью понимают способность грунтов воспринимать давление без образования деформаций выше допустимых. Устойчивость различных грунтов — величина переменная и зависит от их пористости, влажности, минералогического и гранулометрического составов.
Следует отметить, что в пределах городов большое распространение имеют культурные слои, насыпные и намывные грунты, образовавшиеся главным образом за счет производственной и культурно-хозяйственной деятельности человека. Искусственные грунты существенно отличаются строением, структурой и физическими свойствами от природных грунтов, которые послужили для них исходным материалом.
Водно-тепловой режим земляного полотна городских улиц и дорог существенно отличается от загородных. В пределах улицы располагаются наряду с проезжей частью тротуары, газоны, тепловые, водопроводные и канализационные сети, коллекторы, глубина промерзания грунта в зоне прохождения которых различна. В пределах тротуаров, особенно газонов, температура грунта несколько выше, чем на проезжей части.
Водно-тепловой режим грунтов можно представить в виде круглогодичного цикла изменений влажности грунтов в связи с изменением погодных условий в течение года.
осенняя стадия начального повышения влажности верхних слоев грунта в результате впитывания атмосферных осадков и недо| статочного испарения. В песчаных грунтах большая часть осенних осадков просачивается в глубину. В связных, особенно в пылеватых грунтах, выпадающие осенью осадки задерживаются в верхних слоях;
стадия накопления влаги в верхних слоях вследствие перемещения ее под действием отрицательных температур в-начальный период зимы;
стадия вымерзания (понижения влажности), нередко наблюдаемая при дальнейшем быстром промерзании, особенно на участках, оголенных от снега, и при глубоком залегании грунтовых вод;
стадия насыщения, т. е. резкого повышения влажности при длительном промерзании грунта до постоянной максимальной глубины (1,5—2 мес). При этом увеличивается общий объем грунта и поднимается (вспучивается) его поверхность;
стадия потери прочности, наступающая при оттаивании грунта примерно до половины максимальной глубины промерзания.' Влажность оттаявшего слоя грунта иногда превышает при этом влажность границы текучести, что приводит к полной потере устойчивости грунта;
стадия перехода к летнему водному режиму, наступающая с увеличением глубины оттаивания при значительном понижении влажности грунта
Регулирование водно-теплового режима земляного полотна включает комплекс инженерных мероприятий, направленных на предотвращение попадания поверхностных и грунтовых вод в земляное полотно и нижние слои дорожной одежды и предохранение их от промерзания.
Высокие физико-механические свойства укрепленных грунтов при соответствующем технико-экономическом обосновании позволяют применять их в верхних слоях земляного полотна, что способствует повышению прочности и устойчивости земляного полотна.
Укрепленный слой грунта задерживает поступление водяных паров снизу и конденсацию их в конструктивных слоях дорожной одежды, при этом повышается модуль упругости укрепленного грунта земляного полотна и снижается морозное пучение; приток свободной воды к слоям дорожной одежды в период оттаивания настолько мал, что нет надобности в устройстве дренирующих слоев и дренажей мелкого заложения.
Укрепленный грунт на щебеночном основании выполняет также функцию противозаиливающего слоя.
Наличие укрепленного слоя облегчает технологию производства работ, особенно в дождливый период года; отпадает необходимость устройства песчаного дренирующего слоя, по которому невозможно движение даже построечного транспорта.
Кроме мероприятий, направленных на предотвращение попадания в тело земляного полотна поверхностной влаги, при сооружении дорог на городских улицах с высоким стоянием грунтовых вод осуществляют их понижение.
Для общего понижения уровня грунтовых вод на городской территории применяют дренажные устройства.
В городах колебание уровня грунтовых вод определяется состоянием поверхностей и общим их благоустройством, состоянием поверхностного водоотвода, вертикальной планировкой, степенью развития закрытой водосточной сети.
Понижение уровня грунтовых вод на территории благоустроенного города осуществляется, как правило, развитой неподтопляемой сетью закрытых водостоков, к которым присоединяются выпуски из системы дренажей.
Наряду с мероприятиями, связанными с понижением общего уровня грунтовых вод на городской территории, в районах со значительной глубиной промерзания для предохранения дорожной одежды от неравномерного сезонного вспучивания, а также для сбора и последующего отвода воды, поступающей в основание проезжей части, предусматривают морозозащитные или дренирующие слои из морозоустойчивых и хорошо дренирующих материалов.


